CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ CHỐNG SÉT PHƯƠNG NAM CHUYÊN CUNG CẤP KIM THU SÉT IONIFLASH

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại kim thu sét phát tia tiên đạo( Kim thu sét ESE) và hầu hết là do pháp chế tạo như: Pulsar, Saint Elme, Satelit, Prevection, IONOSTAR....

Kim thu sét ESE ngày nay được cải tiến theo tiêu chuẩn pháp NF17-102 để nâng cao thời gian phát tia tiên đạo. Nay công ty ETI xin giới thiệu đến quý công ty một loại đầu thu sét ESE mới nhất của Pháp được thử nghiệm và chế tạo thành công từ năm 1988: kim thu sét IONIFASH.
Làm sao quý khách hàng có thể biết được trong tất cả các loại kim thu sét hiện có trên thị trường loại nào là đáng tin cậy nhất?

Quý khách hàng nên tham khảo tài liệu của Viện Quốc gia pháp về môi trường công nghiệp và các rủi ro. Quý khách hàng sẽ biết được rằng đầu thu thu sét IONIFASH theo kỹ thuật “ Profil Special “ là kim thu sét đáng tin cậy nhất.

Kim thu sét IONIFASH đã được thử nghiệm thực tế tại France Telécom và đã chứng tỏ rằng không có một loại đầu kim thu sét nào có thể cho kết quả tốt hơn IONIFASH và IONIFASH cũng được chọn để bảo vệ bệ phóng phi thuyền ARIAN 5. Qua 3 tháng với 100 lần thử tại phòng thí nghiệm cao áp của Đại học PAU (pháp) theo tiêu chuẩn NF17 – 102 đã chứng minh được:

ΔT = 129 µs

Bán kính bảo vệ tại chiều cao 5 mét cho cấp bảo vệ III theo tiêu chuẩn NFC17-102 phiên bản tháng 12/2001 là:
Rp = 107 m

Kim thu sét IONIFASH cũng được chọn cho France Telécom, Electric of France, the France Army, CEA( Franch Atomic Enegy Commission), The Nation Centre of Space Research, The Ministry of Culture, TDF, The Bank of France,....

NGHIÊN CỨU KHÔNG NGỪNG ĐỂ CHO RA SẢN PHẨM CÓ ĐỘ TIN CẬY TỐI ƯU.

FRANCE PARRATONNERRES đặt mục tiêu là nghiên cứu không ngừng để bảo đảm cung cấp cho khách hàng một thiết bị có độ tin cậy hoàn hảo. Sự hoàn hảo của đầu thu sét IONIFLASH dựa trên sự phát triển của hệ thống ion hoá và là thành quả của nhiều năm nghiên cứu. Các thí nghiệm được thực hiện tại Phòng Thí Nghiệm Cao áp của Công ty điện Lực Quốc Gia Pháp là các yếu tố quan trọng để chế tạo đầu thu sét, chống sét IONIFLASH. Nhiều cuộc thử nghiệm thực tế cũng được tiến hành để nâng cao độ tin cậy cho đầu thu lôi.

Nhờ vào kỹ thuật tiên tiến này mà FRANCE PARATONNERRES đã chiếm được sự tin tưởng của các khách hàng lớn nhiều uy tín như FRANCE TELÉCOM, ELECTRICITY OF FRANCE (EDF), THE FRENCH ARMY, CEA (Trung tâm Năng Lượng Nguyên Tử), THE NATIONAL CENTRE OF SPACE RESEARCH (Trung tâm nghiên cứu không gian), Bộ Văn Hóa, Ngân Hàng Pháp v.v…

CÁC THỬ NGHIỆM THUYẾT PHỤC

Năm 1988-1989:

Kim thu sét IONIFLASH được gắn thử nghiệm so với đầu thu sét thông thường trên tháp ăng ten của FRANCE TELÉCOM

Trong vòng 1 năm, 7 (bảy) cú sét đều đánh vào IONIFLASH mà không đánh vào đầu thu sét thông thường

France Telecom (năm 1991) công nhận rằng: “ Cho tới nay, không có đầu thu sét khác đạt được như thử nghiệm này”

Năm 1996:

Tại phòng thí nghiệm cao áp của đại học PAU, các đặc tính của hệ thống phát tia tiên đạo của đầu thu sét, chống sét IONIFLASH được nghiên cứu đánh giá trong thời gian 3 tháng và đầu IONIFLASH được công nhận là đầu thu sét phát tia tiên đạo tốt nhất trong mọi điều kiện thử nghiệm.

CÁCH HÌNH THÀNH SÉT

Để hiểu rõ về hoạt động của cột thu sét, trước hết nên biết về sự hình thành của sét. Sét bắt đầu hình thành từ bên trong đám mây một đường dẫn xuống hướng về mặt đất.

Sự hiện diện của đám mây làm gia tăng điện trường khí quyển so với mặt đất và gây ra hiệu ứng điểm nhọn của trên các công trình. Hiệu ứng này gây ra sự ion hoá tự nhiên và hình thành đường dẫn lên.

Sét đánh từ các đường dẫn xuống đánh trực tiếp vào mặt đất, nhà cửa hoặc con người gây ra các thiệt hại đáng kể. Bình quân trong các lần sét đánh với các đám mây mang điện tích âm thì dòng diện sét tối đa là 25.000 A.

KỸ THUẬT ĐỂ TẠO SỰ AN TOÀN

Mục đích của kim thu sét sẽ phát ra tia phóng điện hướng lên để làm lệch tia sét xuống. Khi hai đường dẫn gặp nhau thì gây ra sự phóng điện, hình thành dòng diện sét và điện tích được tiêu tán vào trong đất. Quá trình này xảy ra một cách tự nhiên nhưng hoạt động của đầu thu sét sẽ kích cho hiện tượng xảy ra nhanh hơn và tạo ra sự bảo vệ hiệu quả hơn.

Đây là khái niệm về Phát tia tiên đạo sớm.

IONIFLASH: SỰ LƯA CHỌN ĐÁNG TIN CẬY

Chất lượng của IONIFLASH được thể hiện qua:

- Hệ thống phát tia tiên đạo chắc chắn nên không có sự cố về hư hỏng.

- Bộ phận ion hoá và phát tia tiên đạo chính xác không loại nào sánh được

- Vật liệu đầu thu bằng thép không rỉ hoặc đồng tuỳ theo yêu cầu.

- Có thề lắp đặt tại bất kỳ vị trí nào. Đặc tính hoạt động của đầu thu không thay đổi.

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

Kể từ tháng 7 năm 1995, các kết quả thí nghiệm của kim thu sét, chống sét phát tia tiên đạo (ESE) được đánh giá theo tiêu chuẩn NF C 17-102

FRANCE PARATONNERRES đã chọn phòng thí nghiệm cao áp của đại học PAU (Pháp) để đánh giá các đặc tính của IONIFLASH theo tiêu chuẩn này.

Tiến trình thí nghiệm theo tiêu chuẩn:

Việc đánh giá giá trị trung bình của thời gian phát sớm của tia tiên đạo đựơc tiến hành qua 100 lần phóng điện liên tiếp và so sánh giữa đầu ESE và kim thu sét thông thường. Các điều kiện tự nhiên được mô phỏng trong phòng thí nghiệm bằng một bản cực điện tạo ra một điện trường mạnh từ 10 đến 20kV/m. Một xung điện đựợc kích và bản cực để tạo ra một trường xung điện có độ dài 650 ms (micro giây) (dạng xung 30%-90%) và sườn lên có độ dốc 10 GV/m/s (10 tỉ vôn/mét/giây).

Kết quả thử nghiệm

IONIFLASH Thời gian phát tia tiên đạo sớm = 129µs

IONIFLASH
Benjamin Thời gian phát tia tiên đạo sớm = 120µs

Phiên bản của NF C 17-102 từ tháng 12/2001 đã nâng cao theo mức độ an toàn cho việc lắp đặt kim thu sét bằng cách chỉ cho phép tính thời gian phát tia tiên đạo đến 60µs đối với tất cả loại đầu thu lôi ESE có giá trị vượt qua giá trị này. Vì vậy cả hai loại kim thu sét IONIFLASH đều dùng giá trị 60µs để tính toán bán kính bảo vệ.

BÁN KÍNH BẢO VỆ CỦA KIM THU SÉT IONIFLASH

Bán kính bảo vệ của kim thu sét phát tia tiên đạo (ESE) phụ thuộc vào độ cao (h) của đầu kim so với mặt phẳng cần được bảo vệ.

Theo NF C 17-102:

Với h³ 5m

Nếu h< 5m thì dùng phương pháp đồ thị theo mục 2.2.3.3.a, b và c của tiêu chuẩn NF C 17-102

R­_p­: bán kính bảo vệ

h: độ cao của đỉnh đầu kim ESE so với mặt phẳng ngang cần được bảo vệ

D: bán kính đánh sét theo lý thuyết quả cầu lăn. Theo NF C 17-102 thì:

D = 20 m đối với mức bảo vệ cấp I

D = 45 m đối với mức bảo vệ cấp II

D = 60 m đối với mức bảo vệ cấp III

ΔL = V . ΔT

ΔL = độ dài tia tiên đạo do đầu ESE phát ra và được tính bằng mét (m)

ΔT: thời gian phát tia tiên đạo sớm của kim thu lôi ESE và được tính bằng micro giây (ms)

V: vận tốc lan tuyền của tia tiên đạo trong khí quyển và được tính bằng mét trên micro giây (m/ms). Giá trị của V được tính toán, đo đạt theo thực nghiệm và được nêu trong tiêu chuẩn NF C 17-102.

VÙNG BẢO VỆ

Vùng bảo vệ là vùng nằm trong vòng bán kính bảo vệ tính từ đường trục thẳng đứng của cột thu lôi

CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:

Các kim thu sét hiện đại ngày nay thường được gọi là các thu lôi năng động (“actif”) hay thu sét, chống sét kích hoạt sớm. Có nhiều loại PDA và việc phân loại chúng ra là rất quan trọng vì các giải pháp kỹ thuật sử dụng trong lĩnh vực này rất khác nhau và điều đó được thể hiện thông qua những biểu hiện khác biệt của từng loại.

Có 4 dạng PDA:

1. thu sét phát xạ,

2. thu sét phóng tia điện tử,

3. thu sét áp điện,

4. thu sét có dạng đặc biệt.

THU SÉT PHÁT XẠ

Đây là loại thu sét thân đơn và quanh mũi kim của nó có gắn thêm một thiết bị phát xạ. Nguồn phát xạ sẽ tạo ra hiện tượng ion hoá không khí ở khu vực xung quanh mũi kim thu lôi, vì thế nó làm tăng số lượng electron có khả năng khởi động giai đoạn tiếp sét đầu tiên. Từ năm 1930, đã có hàng chục ngàn thu lôi phát xạ được lắp đặt ở Pháp.

Từ năm 1986 đến nay việc chế tạo và kinh doanh các loại thu sét, chống sét có sử dụng nguồn phát xạ đã bị nghiêm cấm ở Pháp (theo Nghị định được nêu trong Công báo ngày 23/10/1983). Để thay thế thiết bị này, các nhà thiết kế cột thu sét, chống sét đã nghĩ ra nhiều cách khác để làm ion hóa không khí theo mức độ của thu lôi. Đó là lý do của sự xuất hiện những cột thu sét, chống sét có gắn thiết bị điện.

THU SÉT ĐIỆN TỬ

Thu sét có mạch điện tử là một loại thu sét, chống sét thân đơn có trang bị thêm một mạch điện tử cho phép tạo ra sự ion hóa không khí làm phát sinh ra dòng xung. Sự ion hóa không khí này đạt được bằng cách tạo ra các tia lửa điện ở khu vực gần sát với kim thu sét. Các thu sét đang được phát triển hiện nay không dùng kỹ thuật làm phát sinh tia lửa điện để tạo ra dòng xung. Sự ion hóa không khí ở khu vực mũi kim sẽ làm gia tăng số lượng electron có khả năng tạo ra sự tiếp sét đầu tiên, và vì thế làm tăng khả năng phát sinh hiệu ứng Corona nếu điện trường xung quanh đã đạt đến một giá trị đủ lớn.

Sự vượt trội của các thu lôi này so với các thu sét phát xạ là sự ion hóa không khí có thể được phát ra vào một thời điểm xác định. Độ chính xác của hệ thống phụ thuộc phần lớn vào thời điểm bắt đầu ion hóa. Nếu được tạo ra sớm quá thì dòng xung sẽ không thể lan truyền đủ xa do điện trường được tạo ra từ luồng dẫn đường không đủ lớn. Còn nếu được tạo ra quá muộn thì PAD sẽ mất đi lợi thế.

Để tạo ra các tia lửa điện làm ion hóa không khí thì PDA phải được trang bị một bộ phận phát điện có điện áp cao. Bộ phận phát điện này cần năng lượng để hoạt động. Để cung cấp năng lượng cho nó người ta áp dụng nhiều kỹ thuật khác nhau :

° Một pin được sử dụng như là một nguồn dự trữ năng lượng. Pin này sẽ được sạc bằng một pin mặt trời.

° Dùng các bộ phận thu nguồn năng lượng phát ra từ điện trường tĩnh ở xung quanh. Khi đám mây dông đến gần thì điện trường sẽ rất lớn, dòng điện phát ra từ một ăng-ten sẽ sạc vào tụ điện để tích trữ năng lượng.

Việc phóng các tia điện đi lên (mà theo sau là một dòng xung (leader) khi các điều kiện được hội đủ) được điều khiển bằng bộ thu điện trường. Điện trường tăng lên sau đó biến thiên một cách đột ngột khi luồng dẫn đường xuống gần. Độ nhạy của bộ thu này và sự điều chỉnh ngưỡng phát tia điện là những tiêu chí đánh giá về khả năng kích hoạt sớm của một PDA phóng tia điện tử.
THU SÉT ÁP ĐIỆN

Thu sét áp điện sử dụng năng lượng cần thiết cho sự vận hành của nó từ một bộ trở áp, bộ phận này hoạt động nhờ vào sức gió. Phần phía trên của thu sét, chống sét được định vị cân bằng trên một bộ phận làm bằng céramic. Gió làm lay động phần phía trên của PDA sẽ làm nén bộ áp lại. Ap lực cơ học sẽ được chuyển thành điện áp nhờ vào trở áp. Điện áp này sẽ được khai triển ở phần mũi thon nhọn, nằm ở bên trong khối lõm của mũi kim thu sét, chống sét . Tùy vào điều kiện khí quyển mà phần mũi thứ yếu này sẽ tạo ra một điện áp đủ lớn để làm phát sinh ra các ion nhờ vào hiệu ứng Corona. Do hiệu ứng Venturi các ion này sẽ được điều khiển hướng về phía mũi kim thu sét, chống sét . Trong trường hợp này sẽ không có mạch điện giả do dòng xung tạo ra, mà ở xung quanh mũi kim thu sét, chống sét sẽ có sự tăng lên về mật độ các electron.

ĐÁNH GIÁ VỀ CÁC DẠNG THU SÉT ĐƯỢC SỬ DỤNG.

Nguyên lý ion hóa không khí ở đầu thu sét, chống sét của thiết bị chống sét là đúng. Các giải pháp kỹ thuật khác nhau luôn có ưu và nhược điểm riêng.

THU SÉT PHÁT XẠ

Thiết bị chống sét này không được phép bán ra thị trường vì mặc dù có những ưu điểm nhưng nhược điểm lớn nhất của loại này là có chứa các yếu tố phóng xạ.

THU SÉT ĐIỆN TỬ

Các thiết bị chống sét phóng điện có ưu điểm là có thể được thử bằng một thiết bị ngoại vi. Tuy nhiên, một thiết bị điện tử càng phức tạp thì việc sử dụng và độ tin cậy của nó rất khó được đám bảo. Đặc biệt với các PDA sử dụng bộ thu năng lượng mặt trời và pin thì việc thiết kế và lựa chọn các chi tiết của thiết bị đòi hỏi độ chính xác cao.

Có thể việc điều chỉnh thời gian phóng dòng xung có vai trò quan trọng cho sự thành công của nó trong quá trình cạnh tranh với các dòng khác. Một khi mà thời điểm tối ưu không được xác thì thời gian kích hoạt sớm thay vì là một lợi điểm thì có thể trở thành nhược điểm nếu năng lượng tối thiểu cần thiết cho việc lan truyền không đủ lớn.

THU SÉT ÁP ĐIỆN

Hệ thống áp đi